[发明专利]由水合物中回收气体的方法

说明书

本发明涉及一种将气体水合物，特别是天然气和其它水合物形成气体的水合物解离为组成它们的化学物质，即水合物形成气体和水的方法，及所用设备。

气体水合物是一种特殊类型的包合物，在高压和低温下由轻质烃(C₁-C₄)成分和其它轻质气体(CO₂，H₂S，N₂，等)与水发生物理作用而形成。天然气水合物是固体物质，在浓淤浆或固体状态下不易流动。近60年来它们一直被当作一种工业有害物质，因为它们在石油和天然气生产和输送系统中会造成流动通道堵塞的麻烦。为了降低气体生产和输送成本，气体水合物的害处激励人们在石油和天然气工业部门支持下进行多年的防止水合物的研究。(天然气手册，Handbookof Natural Gas，D.Katz，et al.，pp 189-221，McGraw-Hill，NewYork，1959；天然气笼形水合物，Clathrate Hydrates of NaturalGases，E.D.Sloan，Jr.，Marcel Dekker，Inc.，1991.)。天然存在的天然气水合物作为一种工业用替代能源也引起人们的关注(天然气水合物国际会议，International Conference on Natural GasHydrates，Editors：E.D.Sloan，Jr.，J.Happel，M.A.Hnatow，1994，pp.225-231-Overview：气体水合物的地质学与地理学，GasHydrates Geology and Geography，R.D.Malone，pp.232-246；-Natural Gas Hydrate Occurrence and Issues，K.A.Kvenvolden.)。

由于每立方英尺固体天然气水合物含有多至180标准立方英尺气体，一些研究者建议可以用水合物来储存和运输天然气(B.Millerand E.R.Strong，Am.Gas Assoc.Mon 28(2)，63-1946.)。水合物中气体的高浓度致使研究者们考虑有意制成这些物质以便更经济和安全地储存和输送天然气。Gudmundsson的U.S.Patent 5,536,893公开了一种生产天然气水合物的多级方法。还可参见Gudmundsson，等人的，“以冷冻水合物运输天然气”，ISOPE Conf.，Proc.，V.1，The Hague，NL，June，1995：“以冷冻水合物储存天然气″，SPEProduction & Facilities，Feb.1994。

Cahn等人的U.S.Patent 3,514,274提供一种方法，其中固体水合物相在一个或一系列处理步骤中产生，然后送去储存或直接输送到海上运输容器，需要输送浓水合物淤浆以便储存和海上运输。也有人建议用气动方法通过管道输送压缩的水合物块和柱体。参见L.F.Smirnov，“使用气体水合物新技术”，Teor.Osn.Khim，Tekhnol.，V.23(6)，pp.808-822(1989)，Application WO 93/01153，Jan.21，1993。

根据发表的文献(E.D.Sloan，Jr.，1991天然气笼形水合物，Clathrate Hydrates of Natural Gasas，Marcel Dekker，Inc.)，用管道由搅拌罐容器输送浓气体水合物淤浆看来不能进行可靠的或者甚至是半连续的操作。管道堵塞、反应器和混合装置的玷污是严重问题。寻找避免气体水合物堵塞/玷污的化学/机械方法仍然是当前气体水合物研究的焦点。(J.Long，“气体水合物形成机理和动力学阻止”，Ph.D.Dissertation，1994，Colorado School of Mines，Golden，Colorado；E.D.Sloan，Jr.，“与天然气工业有关的水合物技术现状”，Topical Report GRI 91/0302，June 1992；P.Englezos，“笼形水合物”Ind.Eng.Chem.Res.，V.32，pp.1251-1274，1993)。